專利名稱：腐蝕監(jiān)測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腐蝕監(jiān)測。更具體地，本發(fā)明涉及這樣的腐蝕監(jiān)測，其使用單路徑或多 路徑超聲測量，來檢查物體如金屬管的狀況并且通過使用斷層射影方法以任選地產(chǎn)生該物 體的表現(xiàn)。
背景技術(shù)：
在于2008年8月20日作為EP 1959229AU以及于2008年8月沘日作為WO 2008/103036A1公布的歐洲專利申請071(^653 (TNO)中，描述了通過使用斷層射影進(jìn)行腐 蝕監(jiān)測的方法和裝置。在所述歐洲專利申請中，超聲信號(hào)從發(fā)射單元沿物體的表面被發(fā)送至接收單元， 并且只有直接信號(hào)被分析。直接信號(hào)是在不以至少小于360°圍繞(圓柱形或球形)物體 的周邊傳播的情況下到達(dá)接收單元的信號(hào)。然而，還可以使用多路徑或間接信號(hào)，即以多于 360°圍繞物體周邊傳播的信號(hào)。這導(dǎo)致了接收單元將接收多路徑信號(hào)的現(xiàn)象，其中多路 徑信號(hào)中的一些圍繞物體且與(圓柱形)物體的長度成銳角傳播。這樣的角度允許更詳細(xì) 地檢查某些變質(zhì)部分，因?yàn)椴粌H可以估計(jì)變質(zhì)部分的寬度(在周向上)還可以估計(jì)其長度 (在縱向上)。日本專利申請JP 2007-3537(日立)公開了使用直接聲波和間接聲波這兩者的監(jiān) 測管的方法。所述日本專利申請的圖7示出可如何利用以不同角度傳播的波。同一專利申 請的圖3示出了對于不同的波的模式(在具體示示例中為蘭姆波(Lamb wave))，即對于AO 和SO而言的相對速度(豎直軸)和厚度與頻率的乘積的關(guān)系的曲線圖示?？梢钥闯?，代表 SO模式的曲線具有兩個(gè)反彎點(diǎn)(或“拐點(diǎn)”)第一反彎點(diǎn)，處于相對較低的頻率處(在引 用的示例中，厚度與頻率的乘積約等于2)；第二反彎點(diǎn)，處于相對較高的頻率處(在引用的 示例中，厚度與頻率的乘積約等于3)，這是眾所周知的。由于使用非分散的波，因此這必須 是具有均勻速度(圖10)的SHO模式。然而，也使用分散校正，這意味著SO模式的速度與 SHO模式的速度相等。因此，可從所述日本專利申請中得出這樣的結(jié)論，建議的工作范圍處于第二折彎 點(diǎn)處或處于其附近，并且該工作范圍由SO模式(圖3)的曲線與代表SHO模式(圖10) 的(基本水平的)線的交點(diǎn)給出。以下對此進(jìn)行了證實(shí)日本專利申請?zhí)岬?00kHz( = 0. 5MHz)的頻率和6mm的厚度，其導(dǎo)致3MHz. mm的頻率乘以厚度的值并且與第二反彎點(diǎn)準(zhǔn)確對應(yīng)。然而可以證明，在一些應(yīng)用中，處于第二折彎點(diǎn)處的頻率經(jīng)歷極高的衰減，因而使 現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測方法在那些應(yīng)用中實(shí)際上無用。當(dāng)監(jiān)測填充有液體的管或容器時(shí)，尤其是 這樣，因?yàn)橐后w抵抗壓縮并因此引起非常高的衰減。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的這些和其它問題，以及提供用于超聲監(jiān)測和/或建模的方法和系統(tǒng)，其甚至當(dāng)用于填充有液體的管或容器時(shí)在其工作范圍內(nèi)沒有高衰 減。因此，本發(fā)明提供一種通過使用沿物體的表面?zhèn)鬏數(shù)某暡▉韺υ摫砻孢M(jìn)行建模 的方法，該方法包括以下步驟·沿著沿表面的路徑傳輸超聲波；以及·確定沿著路徑的超聲波的傳播時(shí)間，其中，超聲波中至少一些具有SO模式且具 有依賴頻率的速度，對于達(dá)到第一反彎點(diǎn)的頻率，該速度相對較高，對于處于第一反彎點(diǎn)與 第二反彎點(diǎn)之間的頻率，該速度相對較快地下降，對于超出第二反彎點(diǎn)以外的頻率，該速度 相對較低，該方法的特征在于，超聲波具有處于第一反彎點(diǎn)處或處于第一反彎點(diǎn)下方的頻 率范圍。通過使用處于第一反彎點(diǎn)處或處于該第一反彎點(diǎn)下方的頻率范圍，實(shí)現(xiàn)了顯著更 低的衰減，并且仍保持現(xiàn)有技術(shù)方法的優(yōu)點(diǎn)。因此，避免了現(xiàn)有技術(shù)的極高的衰減，并且該 方法可用于填充有液體的物體如管或容器。此外，通過使用處于第一反彎點(diǎn)處或處于該第 一反彎點(diǎn)下方的操作范圍，曲線在反彎點(diǎn)間的陡峭部分被用于實(shí)現(xiàn)對于物體(通常為但不 限于管或容器)的壁厚度變化的最高敏感度。應(yīng)注意，上述的頻率范圍可具有相對較窄的帶寬，并且因此可被稱為頻率而不是 頻帶。在實(shí)踐中，一般使用包括多重頻率的頻率范圍。頻率范圍的優(yōu)選帶寬小于150kHz，更 優(yōu)選地小于120kHz，但是也可以使用具有小于IOOkHz例如為50kHz的帶寬的頻率范圍。雖然根據(jù)本發(fā)明所使用的頻率(范圍)可取決于管或容器的壁厚度，但是頻率與 厚度的乘積優(yōu)選地小于大致2MHz. mm(或kHz. m)，在壁厚度為6mm時(shí)，意味著頻率范圍小于 約0. 33MHz。因此，選擇頻率范圍以使得處于所述頻率范圍中的壁厚度與頻率的乘積等于或 小于 2. OMHz. mm。超聲波優(yōu)選地包括脈沖波。進(jìn)一步優(yōu)選地，超聲波包括導(dǎo)波和/或瑞利波 (Rayleigh wave)0當(dāng)一些信號(hào)路徑圍繞物體的周邊至少一次而延伸從而導(dǎo)致超聲波多重到達(dá)某些 傳感器單元時(shí)，本發(fā)明的方法特別有利。超聲信號(hào)可被用于監(jiān)測和/或用于建模，例如通過使用斷層射影方法進(jìn)行建模。此外，本發(fā)明提供用于執(zhí)行如上文所限定的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品可包括存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體如CD或DVD上的一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。允許可編程的計(jì)算 機(jī)執(zhí)行如上文所限定的方法的該組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令還可用于例如通過互聯(lián)網(wǎng)從遠(yuǎn)程服 務(wù)器下載。本發(fā)明還提供處于SO曲線的第一反彎點(diǎn)處或處于該第一反彎點(diǎn)下方進(jìn)行操作的 裝置。更具體地，本發(fā)明提供一種用于通過使用沿物體的表面?zhèn)鬏數(shù)某暡▉韺υ摫砻孢M(jìn) 行建模的裝置，該裝置包括·第一傳感器和至少一個(gè)第二傳感器，第一傳感器和每個(gè)第二傳感器限定沿表面 的路徑；·傳輸單元，用于將超聲波從第一傳感器沿路徑傳輸至每個(gè)第二傳感器；以及·處理單元，被設(shè)置為用于確定超聲波沿路徑的傳播時(shí)間，其中，超聲波中至少一些具有SO模式且具有依賴頻率的速度，對于達(dá)到第一反彎
5點(diǎn)的頻率，該速度相對較高，對于處于第一反彎點(diǎn)與第二反彎點(diǎn)之間的頻率，該速度相對較 快地下降，對于超出第二反彎點(diǎn)以外的頻率，該速度相對較低，該方法的特征在于，超聲波 具有處于第一反彎點(diǎn)處或處于第一反彎點(diǎn)下方的頻率范圍。本發(fā)明還提供用于對物體進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如上文所限定的裝置，其 中，物體優(yōu)選地為管路，更優(yōu)選地為用于輸送液體的管路。


在下文中，將參照附圖所示的示例性的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地解釋，其 中圖1示意性地示出一物體，根據(jù)本發(fā)明對該物體的表面建模；圖2示意性地示出可根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的3維物體模型；圖3示意性地示出可根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的2維物體模型；圖4示意性地示出對于本發(fā)明中使用的超聲波的幾種模式的超聲波的速度和頻 率與壁厚度的乘積之間的關(guān)系；圖5示意性地示出圖4的SO模式關(guān)系以及作為頻率與壁厚度的乘積的函數(shù)的衰 減；圖6A和圖6B示意性地示出本發(fā)明中使用的超聲脈沖；以及圖7示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的表面建模裝置。
具體實(shí)施方式
在圖1中僅作為非限制性示例示出的管2包括待建模的表面3。在示出的示例中， 表面3具有例如可能因碰撞而形成的凹陷部6。通過對表面3適當(dāng)?shù)亟?，可確定凹陷部6 的范圍和(相對)高度。第一傳感器單元4和第二傳感器單元5安裝在管2上且位于表面3兩側(cè)。盡管第 一傳感器單元和第二傳感器單元二者均可能能夠發(fā)送且接收超聲波，但是在本發(fā)明中，第 一傳感器單元4用于發(fā)送超聲脈沖波，而第二傳感器單元5用于接收這些波。傳感器單元 本身可以是已知單元且可以是壓電單元。由第一傳感器4產(chǎn)生的脈沖波或脈沖具有例如為幾微秒(μ S)的限定持續(xù)時(shí)間。 實(shí)際的持續(xù)時(shí)間可取決于具體應(yīng)用，例如傳感器單元的尺寸和彼此的距離。傳感器的數(shù)量 可以變化。應(yīng)提供至少一個(gè)第一傳感器4和至少一個(gè)第二傳感器5，但是優(yōu)選地使用多個(gè)第 二傳感器5，例如兩個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、8個(gè)或更多第二傳感器5。使用多個(gè)第二傳感器5導(dǎo)致供 脈沖波傳播的多個(gè)路徑并且因此導(dǎo)致表面的改善的建模。類似地，優(yōu)選地使用多于一個(gè)的 第一傳感器4。在圖2和圖3的示例中，使用8個(gè)第一傳感器4和8個(gè)第二傳感器5，但是 本發(fā)明不限于這些具體數(shù)量。多個(gè)第一傳感器和/或第二傳感器的傳感器優(yōu)選地均勻間隔 開，但是這并非必需。圖2中示出示例性3維模型，并且在圖3中以2維模型示出供脈沖波傳播的路徑。 圖2的3維模型70基于圖3的2維模型72。圖2的模型70代表管的(外)表面，例如圖1的管2的(外)表面。χ軸和y軸 在管狀模型的橫截面中延伸，并且ζ軸在其縱向上延伸。該示例的量綱設(shè)置為米(m)。圖2的3維模型實(shí)際上圖1的物體2的重建。3維重建本身在斷層射影領(lǐng)域中是已知的。在圖2中建模的表面在一組第一傳感器4與一組第二傳感器5之間延伸。路徑71 在每個(gè)第一傳感器4與每個(gè)第二傳感器5之間延伸。脈沖沿這些路徑的傳播時(shí)間與路徑的 長度成比例。沿平滑、筆直的表面延伸的路徑比橫過圖1的凹陷部6的路徑斷。因此，沿這 些路徑的傳播時(shí)間不同，并且脈沖以不同時(shí)間到達(dá)。模型將計(jì)算脈沖沿各種路徑的到達(dá)時(shí)間。如果模型最初假設(shè)所有路徑具有相等長 度，則對于橫過凹陷部6的路徑而言，將出現(xiàn)測量的傳播時(shí)間與計(jì)算的傳播時(shí)間之間的差 異。可通過調(diào)整模型來補(bǔ)償該差異。模型的初始值可基于實(shí)際物體(如管)的測量和/或 基于理論的考慮。在圖3的2維示例中，水平軸沿管狀模型的周邊R延伸，并且ζ軸在其縱向上延伸。 量綱設(shè)置為米(m)。在圖3中可以看出，第一傳感器4和第二傳感器5沿模型的周邊均勻間隔開。由 第一傳感器產(chǎn)生的脈沖將由第二傳感器探測到。到達(dá)時(shí)間、因此傳播時(shí)間至少大致地對應(yīng) 于在每個(gè)第一傳感器4與第二傳感器5之間延伸的成組路徑71。為了附圖的清晰，在圖3 中僅示出一組這種路徑71。如上所述，模型包括關(guān)于物體的表面(圖1中的3)的信息。該信息可包括以多個(gè) 點(diǎn)代表表面的(相對或絕對)高度的一組值。如圖1所示，在凹陷部6處的表面高度小于 第一傳感器4處的表面高度。為了對表面準(zhǔn)確地進(jìn)行建模，需要大量的表面點(diǎn)，例如需要成 百甚至成千的表面點(diǎn)。通過將脈沖的傳輸時(shí)間從其到達(dá)時(shí)間中減去來確定測量的傳播時(shí)間。一般通過及 時(shí)記錄激活信號(hào)發(fā)送至第一傳感器單元的點(diǎn)來確定傳輸時(shí)間，而一般通過及時(shí)記錄從第二 傳感器單元接收探測信號(hào)的點(diǎn)來確定到達(dá)時(shí)間。然后，將計(jì)算的傳播時(shí)間與測量的傳播時(shí)間相比較，并記錄任何差異。然后使用 本身可能是已知的優(yōu)化程序來優(yōu)化模型，使得差異被去除。適合的已知優(yōu)化程序?yàn)榱形牟?格-馬夸爾特(Levenberg-Marquardt)程序以及高斯-牛頓(Gauss-Newton)程序。在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地使用表面波。表面波具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即每個(gè)脈沖獲得 路徑的而不只是點(diǎn)的信息。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，瑞利波(Rayleigh wave)是非常適合的表面波，因?yàn)?其遵循表面。因此，它們的傳播時(shí)間提供關(guān)于表面結(jié)構(gòu)的非常準(zhǔn)確的信息。然而，導(dǎo)波也是非常適合的，特別是當(dāng)需要不僅與表面有關(guān)且還與物體的壁厚度 有關(guān)的信息時(shí)。具體地，使用導(dǎo)波的有利分散(dispersive)行為給定頻率，波的傳播速度 取決于壁厚度。因此，任何測量的速度的改變指示壁厚度變化。還可以結(jié)合使用瑞利(脈 沖的)波與表面(脈沖的)波的結(jié)合。在圖3中還示出，一些超聲波路徑71從第一傳感器4直接延伸至第二傳感器5， 因此采取了傳感器單元之間的最短線路。其它路徑在到達(dá)傳感器單元5之前有時(shí)以大于 360°圍繞物體的周邊行進(jìn)。在圖3中，通過路徑71’對此進(jìn)行了示出，其中路徑71’作為 路徑71”延續(xù)并且以超過大于360°圍繞物體的周邊延伸(應(yīng)注意，圖3的2維表面模型 72是圖2的3維表面模型70的表示，其代表基本上為圓柱形的表面)。可以看出，(間接) 路徑71”與(直接)路徑71相同的傳感器單元5 傳感器5從多路徑接收超聲波。在物體表面上傳播的超聲波的速度取決于各種因素，包括波的頻率、物體的厚度(當(dāng)表面是物體的壁的表面時(shí)，速度取決于壁厚度)、以及波的具體模式如對稱( 模式和 非對稱(A)模式。在圖4中，對于各種模式，即對于對稱模式SO和Si、非對稱模式AO和Al、 以及陡峭(sheer)模式SH0，速度(單位m/s)被表示為頻率f和(壁)厚度d的乘積(單 位MHz. mm)的函數(shù)。存在其它模式，但其與本發(fā)明不太相關(guān)，因此從圖4中略去?？梢钥闯?，可以說SO模式的曲線圖包括3個(gè)部分第一部分，大致處于fxd = 0與 fxd = 2之間(在本示例中)，在該部分，速度c相對較高；第二部分，大致處于fxd = 2與 fxd = 3之間(在本示例中)，在該部分，速度相對較快地下降；以及第三部分，大致處于fxd =3上方(在本示例中)。將這些部分分離的點(diǎn)在圖4中被指示為反彎點(diǎn)BPl和BP2 在第 一反彎點(diǎn)BPl下方，速度相對較高(在示出的示例中大致為5800m/s)；在反彎點(diǎn)BPl與BP2 之間，速度相對較快地下降；并且在第二反彎點(diǎn)BP2上方，速度相對較低(在示出的示例中 大致為3000m/s)。如上所述，JP 2007-3537的現(xiàn)有技術(shù)方法使用處于第二反彎點(diǎn)或拐點(diǎn) BP2處的頻率。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種頻率選擇并不適合于容納液體的物體，如容納油或水的 管或容器，因?yàn)閷τ谟杏玫姆椒▉碚f處于該頻率處的衰減過高。將參照圖5對此進(jìn)行說明。圖5示意性地示出SO模式的曲線圖以及衰減α (單位dB/m)的曲線圖?？梢钥?出，衰減α在第二反彎點(diǎn)ΒΡ2處大致等于75dB/m。在事件中，這意味著到達(dá)傳感器單元5 的超聲波的能量可忽略不計(jì)，使得對其的探測極為困難，如果不是不可能探測的話。相比之下，本發(fā)明建議使用處于第一反彎點(diǎn)BPl處或處于第一反彎點(diǎn)BPl下方的 頻率(或頻率范圍)。從圖5中可以清晰地看出，處于在該頻率處的衰減小于18dB/m，因而 提供了 57dB/m的改善。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置還可用于填充有液體的物體。應(yīng)注意，用語“反彎點(diǎn)”和“拐點(diǎn)”在該文件中可互換使用。在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)意義中， 圖5中SO曲線的反彎點(diǎn)BPl和BP2不是拐點(diǎn)所示的SO曲線具有位于反彎點(diǎn)BPl與BP2 之間半路處的單一拐點(diǎn)。該(數(shù)學(xué)的)拐點(diǎn)是曲線斜率從增加改變?yōu)闇p少的點(diǎn)。然而，反 彎點(diǎn)BPl和BP2還可被稱為“拐點(diǎn)”，因?yàn)樵谶@些反彎點(diǎn)處曲線改向或拐曲。事實(shí)上，SO曲 線這些反彎點(diǎn)處具有最大曲率?？梢詮膱D5中看出，第一反彎點(diǎn)BPl位于fxd = 2 (MHz. mm)處。由于圖5的曲線 圖基于6mm的壁厚度，所以相應(yīng)的頻率是0. 33MHz = 330kHz。因此可以說(給定6mm的壁 厚度)本發(fā)明使用的頻率至多為大致330kHz，例如330kHz、300kHz或250kHz，但是還可以 使用更低的頻率。通過使用這樣的頻率，由填充有流體的物體引起的衰減顯著減少。為了進(jìn)一步改善物體的建模，可使用波形校正來校正分散的波。在圖6A和圖6B中 對此示例性地進(jìn)行了示出，其中圖6A示出初始脈沖81 (粗線)及其失真的對應(yīng)脈沖82 (細(xì) 線)，而圖6B示出重建脈沖83。在圖6A中，與原始脈沖81相比，脈沖82被示出為由于分散而失真脈沖的初始相 位關(guān)系丟失，并且脈沖最終散開。這使得脈沖的到達(dá)時(shí)間及因此其傳播時(shí)間的確定比較不 準(zhǔn)確。當(dāng)使用如圖3所示的多路徑時(shí)這尤其是關(guān)聯(lián)的。可通過任選地應(yīng)用波形校正來避免由于分散而導(dǎo)致的準(zhǔn)確性損失。在國際專利申 請TO 2008/103036 (TNO)中，通過將失真的脈沖的頻譜與頻域校正系數(shù)的相乘來實(shí)現(xiàn)該波 形校正(相校正)。在校正后，如圖6B所示，脈沖的相被恢復(fù)，因此脈沖的形狀被恢復(fù)。該 恢復(fù)的脈沖波83允許對其傳播時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確探測。在圖7中示出用于對物體的表面進(jìn)行建模的裝置。裝置1包括處理單元(PU) 10、存儲(chǔ)單元(11)、傳輸單元(TU) 12和顯示單元(DU) 13。處理單元10優(yōu)選地包括微處理器， 該微處理器能夠執(zhí)行體現(xiàn)本發(fā)明的方法的軟件程序的指令。存儲(chǔ)單元11可存儲(chǔ)該軟件程 序以及包括成組的表面點(diǎn)值在內(nèi)的模型參數(shù)。顯示單元13優(yōu)選地包括顯示屏，該顯示屏能 夠顯示模型，具體是圖2所示類型的重建。傳輸單元12能夠在處理單元10的控制下產(chǎn)生 脈沖傳輸信號(hào)，該脈沖傳輸信號(hào)被饋送給第一傳感器4。此外，傳輸單元12能夠接收由第二 傳感器5產(chǎn)生的脈沖探測信號(hào)并將適合的脈沖探測信息饋送給處理單元10。傳輸單元12可被設(shè)置為用于例如通過使用射頻(RF)通信或紅外通信與傳感 器4和傳感器5進(jìn)行無線通信。此外，處理單元10可被設(shè)置為用于應(yīng)用波形校正(去污 (de-smearing))0用于波形校正的適合程序步驟可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元11中。根據(jù)本發(fā)明，傳輸單元12和傳感器單元4和5被設(shè)置為用于以處于SO曲線圖的 第一反彎點(diǎn)(圖4和圖5中的BPl)處或處于該第一反彎點(diǎn)下方的頻率進(jìn)行操作?？梢岳斫?，本發(fā)明不限于管或管子，還可被應(yīng)用于其它物體例如船體、飛機(jī)機(jī)身、 車身、坦克裝甲(的部件)的表面或壁上或其它表面或壁結(jié)構(gòu)例如儲(chǔ)油罐、桿、鋼橋、和建筑 中的金屬結(jié)構(gòu)。本發(fā)明基于這樣的見解，即處于SO模式曲線的第一反彎點(diǎn)(“第一拐點(diǎn)”)處或處 于該第一反彎點(diǎn)下方的頻率涉及比處于第二反彎點(diǎn)(“第二拐點(diǎn)”)處的頻率的衰減顯著小 的衰減，因此更適用于測量。本發(fā)明特別適用于但當(dāng)然不限于多路徑應(yīng)用。換句話說，本發(fā) 明還可用于單路徑應(yīng)用中。應(yīng)注意，本文件中使用的任何用語不應(yīng)解釋為對本發(fā)明的范圍的限制。具體地，詞 語“comprise (s)(包括)”和“comprising(包括)”并不意味著排除未具體說明的任何元 件。單一單元可由多個(gè)單元或由其等價(jià)物取代。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明不限于以上所述的實(shí)施方式，并且可在不違背 由所附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行許多修改和添加。
權(quán)利要求
1.一種通過使用沿物體O)的表面( 傳輸?shù)某暡▉韺λ霰砻孢M(jìn)行建模的方法， 所述方法包括以下步驟 沿著沿所述表面(3)的路徑傳輸所述超聲波；以及 確定沿著所述路徑的超聲波的傳播時(shí)間，其中，所述超聲波中至少一些具有SO模式 且具有依賴頻率的速度，對于達(dá)到第一反彎點(diǎn)(BPl)的頻率，所述速度(c)相對較高，對于 處于所述第一反彎點(diǎn)(BPl)與第二反彎點(diǎn)(BP》之間的頻率，所述速度(c)相對較快地下 降，對于超出所述第二反彎點(diǎn)(BP2)以外的頻率，所述速度(c)相對較低，所述方法的特征在于，所述超聲波具有處于所述第一反彎點(diǎn)(BPl)處或處于所述第一 反彎點(diǎn)(BPl)下方的頻率范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇所述頻率范圍以使得壁厚度與處于所述頻 率范圍中的頻率的乘積等于或小于2. OMHz. mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述頻率范圍具有小于150kHz且優(yōu)選地小 于120kHz的帶寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，所述超聲波是脈沖波。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述超聲波是導(dǎo)波或瑞利波。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述物體( 具有周邊，并且其中，一 些路徑圍繞所述周邊至少一次而延伸。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述物體( 是用于輸送優(yōu)選地為油 或水的液體的管。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述物體( 是用于存儲(chǔ)優(yōu)選地為油 或水的液體的容器。
9.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種用于通過使用沿物體O)的表面( 傳輸?shù)某暡▉韺λ霰砻孢M(jìn)行建模的 裝置(1)，所述裝置包括 第一傳感器(4)和至少一個(gè)第二傳感器(5)，所述第一傳感器和每個(gè)第二傳感器限定 沿所述表面(3)的路徑； 傳輸單元(12)，用于將所述超聲波從所述第一傳感器(4)沿所述路徑傳輸至每個(gè)第 二傳感器(5)；以及 處理單元(10)，被設(shè)置為用于確定所述超聲波沿所述路徑的傳播時(shí)間，其中，所述超聲波中至少一些具有SO模式且具有依賴頻率的速度，對于達(dá)到第一反彎 點(diǎn)(BPl)的頻率，所述速度(c)相對較高，對于處于所述第一反彎點(diǎn)(BPl)與第二反彎點(diǎn) (BP2)之間的頻率，所述速度(c)相對較快地下降，對于超出所述第二反彎點(diǎn)(BP2)以外的 頻率，所述速度(c)相對較低，所述方法的特征在于，所述超聲波具有處于所述第一反彎點(diǎn)(BPl)處或處于所述第一 反彎點(diǎn)(BPl)下方的頻率范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述頻率范圍被選擇以使得壁厚度與處于所 述頻率范圍中的頻率的乘積等于或小于2. OMHz. mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，所述裝置具有小于150kHz且更優(yōu)選地小于 120kHz的帶寬。
13.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的裝置，其中，所述超聲波是脈沖波，優(yōu)選地是導(dǎo)波 或瑞利波。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13任一項(xiàng)所述的裝置，還包括用于對所述表面的模型進(jìn)行顯示 的顯示單元(13)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14任一項(xiàng)所述的裝置，還包括用于對所述表面C3)的模型進(jìn)行存 儲(chǔ)的存儲(chǔ)單元(11)。
16.一種用于對物體進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述的 裝置(1)，其中，所述物體優(yōu)選地為管路，更優(yōu)選地為用于輸送液體的管路。
全文摘要
一種通過使用沿物體的表面?zhèn)鬏數(shù)某暡▉韺υ摫砻孢M(jìn)行建模的方法，該方法包括以下步驟沿著沿表面的路徑傳輸超聲波；以及確定沿著路徑的超聲波的傳播時(shí)間。超聲波中至少一些具有S0模式且具有依賴頻率的速度。對于達(dá)到第一反彎點(diǎn)(BP1)的頻率，該速度(c)相對較高，對于處于第一反彎點(diǎn)(BP1)與第二反彎點(diǎn)(BP2)之間的頻率，該速度(c)相對較快地下降，對于超出第二反彎點(diǎn)(BP2)以外的頻率，該速度(c)相對較低。超聲波具有處于第一反彎點(diǎn)(BP1)處或處于該第一反彎點(diǎn)(BP1)下方的頻率范圍。
文檔編號(hào)G01N29/44GK102105783SQ200980129013
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者朱斯特·格瑞達(dá)斯·皮特瑞斯·布魯姆, 皮埃特·雅克布斯·吉耶斯波特斯·萬比克, 阿元·馬斯特, 阿爾諾·韋萊姆·弗雷德里克·福爾克爾 申請人:荷蘭應(yīng)用自然科學(xué)研究組織Tno